KR20190060763A

KR20190060763A - 전해 처리 지그 및 전해 처리 방법

Info

Publication number: KR20190060763A
Application number: KR1020197006947A
Authority: KR
Inventors: 토모히사 호시노; 마사토 하마다; 사토시 가네코; 키요미츠 야마구치
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2019-06-03
Also published as: TW201816196A; US20190233963A1; JP6783317B2; JPWO2018066297A1; CN109790641A; TWI733904B; CN109790641B; KR102499511B1; US11427920B2; WO2018066297A1

Abstract

피처리 기판에 공급된 처리액을 이용하여, 당해 피처리 기판에 전해 처리를 행할 시 이용하는 전해 처리 지그는, 평판 형상의 기체와, 당해 기체의 표면에 마련되어, 처리액에 접촉하여 피처리 기판과의 사이에서 전압을 인가하기 위한 직접 전극을 가지고 있고, 전해 처리 지그에 있어서의 피처리 기판측의 표면은 요철 형상을 가지고 있다.

Description

전해 처리 지그 및 전해 처리 방법

(관련 출원의 상호 참조)

본원은 2016년 10월 7일에 일본국에 출원된 특허출원 2016-198728호에 기초하여, 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.

본 발명은 피처리 기판에 공급된 처리액을 이용하여, 당해 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 지그, 및 당해 전해 처리 지그를 이용한 전해 처리 방법에 관한 것이다.

전해 프로세스(전해 처리)는 도금 처리 또는 에칭 처리 등의 각종 처리에 이용되는 기술이다. 예를 들면 반도체 장치의 제조 공정에 있어서도 전해 처리는 행해진다.

상술한 도금 처리는, 종래, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 도금 장치로 행해진다. 도금 장치에서는, 도금 처리 컵 내에 있어서, 예를 들면 백금을 메시 형상으로 형성한 구성의 애노드 전극이 배치되고, 또한 애노드 전극에 대면 배치된 반도체 웨이퍼가, 그 도금 처리면이 하방을 향하도록 배치된다. 또한, 반도체 웨이퍼를 지지하는 지지부는, 당해 반도체 웨이퍼에 접속되는 캐소드 전극을 구성하고 있다. 그리고, 반도체 웨이퍼의 도금 처리면을 향해, 도금 처리 컵 내에서 애노드 전극을 통하여 도금액을 분류(噴流)시킴으로써 반도체 웨이퍼의 도금 처리를 행한다.

또한, 특허 문헌 1에 기재된 도금 장치에는 초음파 진동자가 마련되어 있으며, 이러한 초음파 진동자로부터 발진되는 초음파를 도금액에 전달함으로써, 도금액을 교반하고 있다. 이로부터, 도금 처리의 균일성의 향상을 도모하고 있다.

일본특허공개공보 2004-250747호

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 도금 처리 장치를 이용한 경우, 도금액을 분류시키는 구성이기 때문에, 그 장치 구성이 복잡한 것이 된다. 또한, 도금 처리의 균일성 향상을 실현하기 위해서는, 도금액을 교반하기 위한 초음파 진동자가 필요하게 되어, 대규모의 교반 수단도 필요하게 된다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 피처리 기판에 대한 전해 처리를 효율적으로 또한 적절히 행하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일태양은, 피처리 기판에 공급된 처리액을 이용하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 지그로서, 평판 형상의 기체와, 상기 기체의 표면에 마련되고, 상기 처리액에 접촉하여 상기 피처리 기판과의 사이에서 전압을 인가하기 위한 직접 전극을 가지고, 상기 전해 처리 지그의 표면은 요철(凹凸) 형상을 가진다.

본 발명의 일태양에 따르면, 전해 처리 지그와 피처리 기판을 상대적으로 근접하도록 이동시켜, 직접 전극을 처리액에 접촉시킨 후, 직접 전극과 피처리 기판의 사이에 전압을 인가함으로써, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 적절히 행할 수 있다. 또한, 본 발명의 상기한 일태양에 따른 전해 처리 지그는, 종래와 같이 처리액을 분류시키는 구성이 아니며, 또한 처리액을 교반시키기 위한 대규모의 수단도 필요 없기 때문에, 장치 구성을 간이화할 수 있다.

여기서, 전해 처리 지그의 표면이 평탄할 경우, 직접 전극을 처리액에 접촉시킬 시, 전해 처리 지그와 처리액의 사이에 공기가 남아, 처리액 중에 기포가 발생할 우려가 있다. 이 기포가 있으면, 전해 처리를 적절히 행할 수 없다.

또한, 전해 처리 지그의 표면이 평탄할 경우, 전해 처리 종료 후에 전해 처리 지그를 처리액으로부터 분리할 시, 전해 처리 지그에 작용하는 처리액의 표면 장력이 커진다. 또한, 처리액의 양을 줄이기 위하여, 전해 처리는 전해 처리 지그와 처리액과의 거리가 미소한 상태에서 행해지는데, 이러한 경우, 전해 처리 지그와 처리액의 사이에 공기가 유입되는 간극을 형성하기 어렵다. 또한, 전해 처리 지그와 처리액과의 거리가 미소하면, 대기압의 영향으로 직접 전극이 피처리 기판에 붙는 경우도 있다. 그러면, 분리에 큰 힘을 요하여, 분리를 용이하게 행할 수 없다.

이 점, 상기한 본 발명의 일태양에 따르면, 전해 처리 지그의 표면이 요철 형상을 가지므로, 직접 전극을 처리액에 접촉시킬 시 전해 처리 지그와 처리액의 사이에 남는 공기를, 요철 형상의 오목부로 뺄 수 있다. 이 때문에, 처리액 중의 기포를 억제하여, 전해 처리를 적절히 행할 수 있다.

또한, 이와 같이 요철 형상의 오목부에 공기가 존재하기 때문에, 이 오목부에 처리액이 존재하지 않는 만큼, 처리액이 전해 처리 지그의 표면에 접촉하는 면적이 작아져, 전해 처리 지그에 작용하는 처리액의 표면 장력을 작게 할 수 있다. 그러면, 전해 처리 지그를 처리액으로부터 분리할 시 필요한 힘을 작게 할 수 있어, 분리를 용이하게 행할 수 있다.

다른 관점에 따른 본 발명의 일태양은, 피처리 기판에 공급된 처리액을 이용하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 지그로서, 평판 형상의 기체와, 상기 기체의 표면에 마련되고, 상기 처리액에 접촉하여, 상기 피처리 기판과의 사이에서 전압을 인가하기 위한 직접 전극을 가지고, 상기 전해 처리 지그에는 표면에서 이면까지 관통하는 관통홀이 형성되어 있다.

이 본 발명의 일태양에 따르면, 전해 처리 지그를 정해진 처리 위치에 배치한 후, 관통홀을 거쳐 전해 처리 지그와 피처리 기판의 사이에 처리액을 공급하고, 직접 전극을 처리액에 접촉시킨다. 이 때, 전해 처리 지그와 피처리 기판의 사이에 공기가 존재하고 있는 경우라도, 관통홀로부터 공급된 처리액에 의해 이 공기는 외부로 밀려 나온다. 이 때문에, 처리액 중의 기포를 억제하여, 전해 처리를 적절히 행할 수 있다. 또한, 전해 처리 종료 후에 전해 처리 지그를 처리액으로부터 분리할 시에는, 관통홀을 거쳐 전해 처리 지그와 피처리 기판의 사이로 유체(기체 또는 액체)를 공급하여, 처리액이 외부로 밀려 나온다. 그러면, 전해 처리 지그에 작용하는 처리액의 표면 장력을 작게 할 수 있고, 그 결과 분리에 필요한 힘을 작게 할 수 있으므로, 분리를 용이하게 행할 수 있다.

또 다른 관점에 따른 본 발명의 일태양은, 피처리 기판에 공급된 처리액을 이용하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 지그로서, 평판 형상의 기체와, 상기 기체의 표면에 마련되고, 상기 처리액에 접촉하여, 상기 피처리 기판과의 사이에서 전압을 인가하기 위한 직접 전극과, 상기 기체의 일단부와 타단부를 개별로 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구를 가진다.

이 본 발명의 일태양에 따르면, 직접 전극을 처리액에 접촉시킬 시, 기체의 일단부를 타단부보다 피처리 기판측에 배치하고, 상기 기체를 수평 방향으로부터 경사시켜 배치한 상태로부터, 이동 기구에 의해 기체의 타단부를 피처리 기판측으로 이동시킨다. 이 때, 전해 처리 지그와 피처리 기판의 사이에 공기가 존재하고 있는 경우라도, 이 공기는 일단부측으로부터 타단부측으로 밀려 나온다. 이 때문에, 처리액 중의 기포를 억제하여, 전해 처리를 적절히 행할 수 있다. 또한, 전해 처리 종료 후에 전해 처리 지그를 처리액으로부터 분리할 시에는, 이동 기구에 의해 기체의 타단부를 피처리 기판으로부터 멀어지도록 이동시킨다. 이 때, 처리액의 타단부에 있어서의 전해 처리 지그와의 계면에 공기가 유입된다. 그러면, 전해 처리 지그에 작용하는 처리액의 표면 장력을 작게 할 수 있고, 그 결과 분리에 필요한 힘을 작게 할 수 있으므로, 분리를 용이하게 행할 수 있다.

또 다른 관점에 따른 본 발명의 일태양은, 전해 처리 지그를 이용하여 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 방법으로서, 상기 전해 처리 지그는, 평판 형상의 기체와, 상기 기체의 표면에 마련된 직접 전극을 가지고, 상기 전해 처리 지그의 표면은 요철 형상을 가지고 있다. 그리고 상기 전해 처리 방법은, 상기 전해 처리 지그와 상기 피처리 기판을 상대적으로 근접하도록 이동시켜, 상기 직접 전극을 상기 피처리 기판 상의 처리액에 접촉시키는 제 1 공정과, 이 후, 상기 직접 전극과 상기 피처리 기판의 사이에 전압을 인가하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 제 2 공정을 가지고, 상기 제 1 공정부터 상기 제 2 공정에 있어서, 상기 직접 전극이 상기 처리액에 접촉하고 있는 동안, 상기 요철 형상의 오목부에는 기체가 존재한다.

또 다른 관점에 따른 본 발명의 일태양은, 전해 처리 지그를 이용하여 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 방법으로서, 상기 전해 처리 지그는, 평판 형상의 기체와, 상기 기체의 표면에 마련된 직접 전극을 가지고, 상기 전해 처리 지그에는 표면에서 이면까지 관통하는 관통홀이 형성되어 있다. 그리고 상기 전해 처리 방법은, 상기 전해 처리 지그와 상기 피처리 기판을 상대적으로 근접하도록 이동시켜, 상기 전해 처리 지그를 정해진 처리 위치에 배치하는 제 1 공정과, 이 후, 상기 관통홀을 거쳐 상기 전해 처리 지그와 상기 피처리 기판의 사이로 처리액을 공급하고, 상기 직접 전극을 상기 처리액에 접촉시키는 제 2 공정과, 이 후, 상기 직접 전극과 상기 피처리 기판의 사이에 전압을 인가하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 제 3 공정을 가지고 있다.

다른 관점에 따른 본 발명의 일태양은, 전해 처리 지그를 이용하여 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 방법으로서, 상기 전해 처리 지그는, 평판 형상의 기체와, 상기 기체의 표면에 마련된 직접 전극과, 상기 기체의 일단부와 타단부를 개별로 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구를 가지고 있다. 그리고 상기 전해 처리 방법은, 상기 기체의 일단부를 타단부보다 상기 피처리 기판측에 배치하고, 상기 기체를 수평 방향으로부터 경사시켜 배치한 상태로부터, 상기 이동 기구에 의해 상기 기체의 타단부를 상기 피처리 기판측으로 이동시켜, 상기 직접 전극을 상기 피처리 기판 상의 처리액에 접촉시키는 제 1 공정과, 이 후, 상기 직접 전극과 상기 피처리 기판의 사이에 전압을 인가하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 제 2 공정을 가지고 있다.

본 발명에 따르면, 피처리 기판에 대한 전해 처리를 효율적으로 또한 적절히 행할 수 있다.

도 1은 제 1 실시의 형태에 따른 전해 처리 지그를 구비한, 반도체 장치의 제조 장치의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
도 2는 제 1 실시의 형태에 따른 전해 처리 지그의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 3은 제 1 실시의 형태에 있어서, 웨이퍼 상에 도금액의 액 퍼들을 형성하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 4는 제 1 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그를 하강시켜 단자를 웨이퍼에 접촉시키고 또한 직접 전극을 웨이퍼 상의 도금액에 접촉시키는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 5는 제 1 실시의 형태에 있어서, 직접 전극을 웨이퍼 상의 도금액에 접촉시키는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 6은 제 1 실시의 형태에 있어서, 간접 전극과 웨이퍼의 사이에 전압을 인가한 모습을 나타내는 설명도이다.
도 7은 제 1 실시의 형태에 있어서, 직접 전극과 웨이퍼의 사이에 전압을 인가한 모습을 나타내는 설명도이다.
도 8은 제 1 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그를 상승시켜 도금액으로부터 분리하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 9는 제 1 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그의 요철 형상의 다른 구성의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 10은 제 1 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그의 요철 형상의 다른 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 11은 제 1 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그의 요철 형상의 다른 구성의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 12는 제 1 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그의 요철 형상의 다른 구성의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 13은 제 1 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그의 요철 형상의 다른 구성의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 14는 제 2 실시의 형태에 따른 전해 처리 지그를 구비한, 반도체 장치의 제조 장치의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
도 15는 제 2 실시의 형태에 따른 전해 처리 지그의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 16은 제 2 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그를 하강시켜 단자를 웨이퍼에 접촉시키는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 17은 제 2 실시의 형태에 있어서, 관통홀로부터 도금액을 공급하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 18은 제 2 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그와 웨이퍼의 사이에 도금액을 충전하고, 직접 전극을 웨이퍼 상의 도금액에 접촉시키는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 19는 제 2 실시의 형태에 있어서, 관통홀로부터 공기를 공급하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 20은 제 2 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그를 상승시켜 도금액으로부터 분리하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 21은 제 2 실시의 형태에 따른 전해 처리 지그의 다른 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 22는 제 3 실시의 형태에 따른 전해 처리 지그를 구비한, 반도체 장치의 제조 장치의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.
도 23은 제 3 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그를 경사시켜 배치하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 24는 제 3 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그의 타단부를 하강시켜 단자를 웨이퍼에 접촉시키고, 또한 직접 전극을 웨이퍼 상의 도금액에 접촉시키는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 25는 제 3 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그의 타단부를 상승시켜 도금액으로부터 분리하는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 26은 제 3 실시의 형태에 있어서, 전해 처리 지그를 도금액으로부터 분리한 모습을 나타내는 설명도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시의 형태에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.

<1. 제 1 실시의 형태>

먼저, 본 발명의 제 1 실시의 형태에 대하여 설명한다. 도 1은 본 실시의 형태에 따른 전해 처리 지그를 구비한, 반도체 장치의 제조 장치의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 제조 장치(1)에서는, 피처리 기판으로서의 반도체 웨이퍼(W)(이하, '웨이퍼(W)'라고 함)에 대하여, 전해 처리로서 도금 처리를 행한다. 이 웨이퍼(W)의 표면에는, 전극으로서 이용되는 시드층(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 또한 이하의 설명에서 이용하는 도면에 있어서, 각 구성 요소의 치수는 기술의 이해의 용이함을 우선시키기 위하여, 반드시 실제의 치수에 대응하고 있지 않다.

제조 장치(1)는 웨이퍼 유지부(10)를 가지고 있다. 웨이퍼 유지부(10)는 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 스핀 척이다. 웨이퍼 유지부(10)는 평면에서 봤을 때 웨이퍼(W)의 직경보다 큰 직경을 가지는 표면(10a)을 가지며, 당해 표면(10a)에는, 예를 들면 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 유지부(10) 상에 흡착 유지할 수 있다.

웨이퍼 유지부(10)에는, 예를 들면 모터 등을 구비한 구동 기구(11)가 마련되고, 그 구동 기구(11)에 의해 정해진 속도로 회전할 수 있다. 또한, 구동 기구(11)에는 실린더 등의 승강 구동부(도시하지 않음)가 마련되어 있으며, 웨이퍼 유지부(10)는 연직 방향으로 이동 가능하다.

웨이퍼 유지부(10)의 상방에는, 당해 웨이퍼 유지부(10)에 대향하여, 전해 처리 지그(20)가 마련되어 있다. 전해 처리 지그(20)는 절연체로 이루어지는 기체(21)를 가지고 있다. 기체(21)는 평판 형상이며, 평면에서 봤을 때 웨이퍼(W)의 직경보다 큰 직경을 가지는 표면(21a)을 가지고 있다. 기체(21)에는 단자(22), 직접 전극(23) 및 간접 전극(24)이 마련되어 있다.

단자(22)는 기체(21)의 표면(21a)으로부터 돌출되어 마련되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이 단자(22)는, 기체(21)의 외주부에 있어서 복수 마련되어 있다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이 단자(22)는 굴곡지며, 탄성을 가지고 있다. 또한, 복수의 단자(22)는 그 선단부로 구성되는 가상면, 즉 복수의 각 단자(22)의 선단부(점)에 의해 형성되는 평면이, 웨이퍼 유지부(10)에 유지된 웨이퍼(W)의 표면과 대략 평행이 되도록 배치되어 있다. 그리고, 도금 처리를 행할 시, 단자(22)는, 후술하는 바와 같이 웨이퍼(W)의 시드층의 외주부에 접촉하여, 당해 웨이퍼(W)에 전압을 인가한다. 또한, 단자(22)의 형상은 본 실시의 형태에 한정되지 않으며, 단자(22)가 탄성을 가지고 있으면 된다.

도 2에 나타내는 바와 같이 직접 전극(23)은 기체(21)의 표면(21a)의 전면(全面)에 있어서 복수 마련되어 있다. 각 직접 전극(23)은 평면에서 봤을 때 육각 형상을 가지고 있다. 복수의 직접 전극(23)은 대략 허니콤 형상으로 배치되어 있으며, 인접하는 직접 전극(23, 23) 간에는 간극(25)이 마련되어 있다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이 복수의 직접 전극(23)은, 웨이퍼 유지부(10)에 유지된 웨이퍼(W)에 대향하고, 또한 대략 평행하게 배치되어 있다. 그리고, 이들 복수의 직접 전극(23)이 볼록부가 되고, 간극(25)이 오목부가 됨으로써, 전해 처리 지그(20)의 표면, 즉 웨이퍼(W)측의 표면은 요철 형상을 가지고 있다. 또한, 상술한 바와 같이 직접 전극(23)이 기체(21)의 표면(21a)의 전면에 마련되어 있고, 이 요철 형상은 전해 처리 지그(20)의 표면 즉 웨이퍼(W)측의 표면 전면에 형성되어 있다.

도금 처리를 행할 시, 이들 복수의 직접 전극(23)은, 후술하는 바와 같이 웨이퍼(W) 상의 도금액에 접촉한다. 또한, 직접 전극(23)의 평면 형상은 본 실시의 형태에 한정되지 않으며, 예를 들면 원형 형상 또는 직사각형 형상이어도 된다.

간접 전극(24)은 기체(21)의 내부에 마련되어 있다. 즉, 간접 전극(24)은 외부에 노출되어 있지 않다.

단자(22), 직접 전극(23) 및 간접 전극(24)에는 직류 전원(30)이 접속되어 있다. 단자(22)는 직류 전원(30)의 음극측에 접속되어 있다. 직접 전극(23)과 간접 전극(24)은 각각 직류 전원(30)의 양극측에 접속되어 있다.

기체(21)의 이면(21b)측에는 당해 기체(21)를 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구(40)가 마련되어 있다. 이동 기구(40)에는 실린더 등의 승강 구동부(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 또한, 이동 기구(40)의 구성은 기체(21)를 승강시키는 것이면 각종 구성을 취할 수 있다.

웨이퍼 유지부(10)와 전해 처리 지그(20)의 사이에는 웨이퍼(W) 상에 도금액을 공급하는 노즐(50)이 마련되어 있다. 노즐(50)은 이동 기구(51)에 의해, 수평 방향 및 연직 방향으로 이동 가능하며, 웨이퍼 유지부(10)에 대하여 진퇴 가능하게 구성되어 있다. 또한 노즐(50)은, 도금액을 저류하는 도금액 공급원(도시하지 않음)에 연통하고, 당해 도금액 공급원으로부터 노즐(50)로 도금액이 공급되도록 되어 있다. 또한 도금액으로서는, 예를 들면 황산 구리와 황산을 용해한 혼합액이 이용되고, 이 경우, 도금액 중에는 구리 이온이 포함되어 있다. 또한, 본 실시의 형태에서는 처리액 공급부로서 노즐(50)을 이용하고 있지만, 도금액을 공급하는 기구로서는 다른 각종 수단을 이용할 수 있다.

또한, 웨이퍼 유지부(10)의 주위에는 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아 회수하는 컵(도시하지 않음)이 마련되어 있어도 된다.

이상의 제조 장치(1)에는 제어부(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 제어부는 예를 들면 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는, 제조 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한 상기 프로그램은, 예를 들면 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로, 그 기억 매체로부터 제어부에 인스톨된 것이어도 된다.

이어서, 이상과 같이 구성된 제조 장치(1)를 이용한 제조 방법에 있어서의 도금 처리에 대하여 설명한다.

먼저, 도 3에 나타내는 바와 같이 웨이퍼 유지부(10)와 전해 처리 지그(20)를 대향 배치한 상태로, 이동 기구(51)에 의해 노즐(50)을 웨이퍼 유지부(10)에 유지된 웨이퍼(W)의 중심부의 상방까지 이동시킨다. 이 때, 웨이퍼 유지부(10)의 표면(10a)과 전해 처리 지그(20)의 기체(21)의 표면(21a) 간의 거리는 약 100 mm이다. 이 후, 구동 기구(11)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 노즐(50)로부터 도금액(M)을 웨이퍼(W)의 중심부로 공급한다. 공급된 도금액(M)은 원심력에 의해 웨이퍼(W) 전면에 확산된다. 이 때, 웨이퍼(W)가 회전함으로써, 도금액(M)은 웨이퍼면 내에서 균일하게 확산된다. 그리고, 노즐(50)로부터의 도금액(M)의 공급을 정지하고, 웨이퍼(W)의 회전을 정지하면, 도금액(M)의 표면 장력에 의해 웨이퍼(W) 상에 도금액(M)이 머물러, 균일한 두께의 도금액(M)의 액 퍼들이 형성된다.

이 후, 도 4에 나타내는 바와 같이 이동 기구(40)에 의해 전해 처리 지그(20)를 하강시킨다. 이 때, 웨이퍼 유지부(10)의 표면(10a)과 전해 처리 지그(20)의 기체(21)의 표면(21a) 간의 거리는 약 1 mm ~ 수십 mm이다. 그리고, 단자(22)를 웨이퍼(W)에 접촉시키고, 또한 직접 전극(23)을 웨이퍼(W) 상의 도금액(M)에 접촉시킨다. 단자(22)는 탄성을 가지고 있으므로, 당해 단자(22)의 높이를 조정하여, 도금액(M)에 있어서의 표면(10a, 21a) 간의 거리를 조정할 수 있다. 그리고, 각 단자(22)에 정해진 하중을 인가하여, 단자(22)와 웨이퍼(W) 간에 전기적 접점을 형성한다. 이와 같이 하중을 인가함으로써, 웨이퍼(W)의 시드층의 표면에 자연 산화막 등의 박막이 형성되어 있는 경우 또는 접점 형성이 곤란한 고도가 높은 재료에 대해서도 충분한 전기적 접점을 형성할 수 있다.

여기서, 전해 처리 지그(20)를 하강시켜 직접 전극(23)을 도금액(M)에 접촉시킬 시, 전해 처리 지그(20)와 도금액(M)의 사이, 즉 기체(21)의 하면(21a)과 도금액(M)의 사이, 즉 전해 처리 지그(20)의 웨이퍼(W)측의 면과 도금액(M)의 사이로 공기가 들어가는 경우가 있다. 이러한 경우라도, 도 5에 나타내는 바와 같이 전해 처리 지그(20)의 요철 형상의 오목부, 즉 간극(25)으로 공기를 뺄 수 있다. 이 때문에, 도금액(M) 중에 기포가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 우발적인 기포가 직접 전극(23)의 표면에 부착하는 것을 방지할 수 있으므로, 안정된 도금을 행하는 것이 가능해진다.

이 후, 간접 전극(24)을 양극으로 하고, 웨이퍼(W)를 음극으로 하여 직류 전압을 인가하여, 전계(정전기장)를 형성한다. 그러면, 도 6에 나타내는 바와 같이 전해 처리 지그(20)의 표면(간접 전극(24) 및 직접 전극(23))측에 음의 하전 입자인 황산 이온(S)이 모이고, 웨이퍼(W)의 표면측으로 양의 하전 입자인 구리 이온(C)이 이동한다.

이 때, 직접 전극(23)이 음극이 되는 것을 회피하기 위하여, 직접 전극(23)을 그라운드에 접속하지 않고, 전기적으로 플로팅 상태로 하고 있다. 이러한 경우, 전해 처리 지그(20)와 웨이퍼(W)의 어느 표면에 있어서도 전하 교환이 억제되므로, 정전기장에 의해 끌어당겨진 하전 입자가 직접 전극(23) 표면에 배열되게 된다. 그리고, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서도 구리 이온(C)이 균일하게 배열된다. 또한, 웨이퍼(W) 표면에서 구리 이온(C)의 전하 교환이 행해지지 않고, 물의 전기 분해도 억제되므로, 간접 전극(24)과 웨이퍼(W)의 사이에 전압을 인가할 시의 전계를 높게 할 수 있다. 그리고, 이 고전계에 의해 구리 이온(C)의 이동을 빠르게 할 수 있어, 도금 처리의 도금 레이트를 향상시킬 수 있다. 또한, 이 전계를 임의로 제어함으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 배열되는 구리 이온(C)도 임의로 제어된다. 상술한 바와 같이, 직접 전극(23)의 표면의 기포의 발생이 방지되고 있으므로, 직접 전극(23) 표면에 배열되는 구리 이온(C)은 안정되어 있다.

이 후, 충분한 구리 이온(C)이 웨이퍼(W)측으로 이동하여 집적하면, 직접 전극(23)을 양극으로 하고, 웨이퍼(W)를 음극으로 하여 전압을 인가하여, 직접 전극(23)과 웨이퍼(W)의 사이에 전류를 흘린다. 그러면, 도 7에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 표면에 균일하게 배열되어 있는 구리 이온(C)의 전하 교환이 행해지고, 구리 이온(C)이 환원되어, 웨이퍼(W)의 표면에 구리 도금(60)이 석출된다. 또한, 이 때 황산 이온(S)은 직접 전극(23)에 의해 산화되어 있다.

웨이퍼(W)의 표면에 충분한 구리 이온(C)이 집적하고, 균일하게 배열된 상태로 환원되므로, 웨이퍼(W)의 표면에 구리 도금(60)을 균일하게 석출시킬 수 있다. 결과적으로, 구리 도금(60)에 있어서의 결정의 밀도가 높아져, 품질이 좋은 구리 도금(60)을 형성할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 표면에 구리 이온(C)이 균일하게 배열된 상태로 환원을 행하고 있으므로, 구리 도금(60)을 균일하게 또한 고품질로 생성할 수 있는 것이다.

그리고, 상술한 노즐(50)로부터의 도금액(M)의 공급, 간접 전극(24)에 의한 구리 이온(C)의 이동, 직접 전극(23) 및 웨이퍼(W)에 의한 구리 이온(C)의 환원이 반복하여 행해짐으로써, 구리 도금(60)이 정해진 막 두께로 성장한다.

이 후, 도 8에 나타내는 바와 같이 이동 기구(40)에 의해 전해 처리 지그(20)를 상승시킨다. 이 때, 상술한 바와 같이 간극(25)에는 공기가 존재하기 때문에, 이 간극(25)에 도금액(M)이 존재하지 않는 만큼, 도금액(M)이 전해 처리 지그(20)의 표면에 접촉하는 면적이 작아져, 전해 처리 지그(20)에 작용하는 도금액(M)의 표면 장력을 작게 할 수 있다.

또한, 전해 처리 지그(20)의 표면 전면, 즉 전해 처리 지그(20)의 웨이퍼(W)측의 면에 요철 형상이 형성되어 있으므로, 도금액(M)의 외연부에 있어서 전해 처리 지그(20)의 웨이퍼(W)측의 면과의 계면으로 공기가 유입된다. 이 공기에 의해서도, 전해 처리 지그(20)에 작용하는 도금액(M)의 표면 장력을 더 작게 할 수 있다. 따라서, 전해 처리 지그(20)를 도금액(M)으로부터 분리할 시 필요한 힘을 작게 할 수 있다.

이렇게 하여, 제조 장치(1)에 있어서의 일련의 도금 처리가 종료된다.

이상의 실시의 형태에 의하면, 전해 처리 지그(20)를 웨이퍼(W)에 대향 배치하고, 직접 전극(23)이 도금액(M)에 접촉한 상태로, 웨이퍼(W)에 도금 처리를 적절히 행할 수 있다. 또한, 간접 전극(24)에 의한 구리 이온(C)의 이동과 직접 전극(23) 및 웨이퍼(W)에 의한 구리 이온(C)의 환원이 개별로 행해지므로, 웨이퍼(W)의 표면에 충분한 구리 이온(C)이 균일하게 집적한 상태로 구리 이온(C)의 환원을 행할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 도금 처리를 균일하게 행할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태에 의하면, 전해 처리 지그(20)의 웨이퍼(W)측의 표면이 요철 형상을 가지므로, 도금 처리 전에 전해 처리 지그(20)를 하강시켜 직접 전극(23)을 도금액(M)에 접촉시킬 시, 전해 처리 지그(20)의 웨이퍼(W)측의 면과 도금액(M)의 사이로 들어간 공기를 간극(25)으로 뺄 수 있다. 따라서, 도금액(M) 중에 기포가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 우발적인 기포가 직접 전극(23)의 표면에 부착하는 것을 방지할 수 있으므로, 안정된 도금을 행하는 것이 가능해진다.

또한, 도금 처리 중에도 처리 조건에 따라서는, 예를 들면 수소 가스의 기포가 생기는 경우가 있다. 이러한 경우라도, 도금 처리 중에 발생하는 기포를 간극(25)으로 빼, 도금 처리를 적절히 행할 수 있다.

또한, 전해 처리 지그(20)의 웨이퍼(W)측의 표면이 요철 형상을 가지므로, 도금 처리 후에 전해 처리 지그(20)를 상승시켜 도금액(M)으로부터 분리할 시, 간극(25)에 공기가 존재하는 만큼, 전해 처리 지그(20)에 작용하는 도금액(M)의 표면 장력을 작게 할 수 있다. 또한, 도금액(M)의 외연부에 있어서 전해 처리 지그(20)와의 계면에 공기가 유입되므로, 도금액(M)의 표면 장력을 더 작게 할 수 있다. 그러면, 전해 처리 지그(20)를 도금액(M)으로부터 분리할 시 필요한 힘을 작게 할 수 있어, 분리를 용이하게 행할 수 있다.

이상의 실시의 형태에서는, 직접 전극(23)이 볼록부가 되고, 간극(25)이 오목부가 됨으로써, 전해 처리 지그(20)의 표면에는 요철 형상이 형성되어 있었지만, 요철 형상의 구성은 이에 한정되지 않는다.

도 9에 나타내는 바와 같이 기체(21)의 표면(21a)에 홈부(70)를 형성해도 된다. 홈부(70)는 간극(25)의 대응하는 위치에 형성된다. 그리고, 이들 간극(25)과 홈부(70)가 오목부가 되고, 직접 전극(23)과 기체(21)의 표면(21a) 부근의 일부가 볼록부가 됨으로써, 전해 처리 지그(20)의 표면에는 요철 형상이 형성된다.

도 10에 나타내는 바와 같이 직접 전극(23)의 표면에 홈부(71)를 형성해도 된다. 홈부(71)의 패턴은 임의이며, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이 직접 전극(23)의 대각선 형상으로 홈부(71)를 형성해도 되며, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이 일방향으로 연신하는 홈부(71)를 복수 형성해도 된다. 어느 경우라도, 홈부(71)가 오목부가 되고, 홈부(71) 이외의 직접 전극(23)이 볼록부가 되어, 즉 직접 전극(23) 자체에 요철 형상이 형성되어, 전해 처리 지그(20)의 표면에는 요철 형상이 형성된다.

도 11에 나타내는 바와 같이 직접 전극(23)은, 그 표면으로부터 돌출되어 마련된 복수의 볼록부(72)를 가지고 있어도 된다. 볼록부(72)의 측면에서 봤을 때의 폭은 임의이며, 도 11의 (a)에 나타내는 바와 같이 작아도 되고, 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이 커도 된다. 어느 경우라도, 직접 전극(23) 자체에 요철 형상이 형성되고, 전해 처리 지그(20)의 표면에는 요철 형상이 형성된다.

도 12에 나타내는 바와 같이 직접 전극(23)은, 그 표면(23a)이 하방으로 볼록하게 돌출되어 있어도 된다. 즉, 표면(23a)이 볼록부를 형성하고 있다. 표면(23a)의 형상은 임의이며, 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이 표면(23a)의 선단부가 첨예화되어 있어도 되고, 도 12의 (c)에 나타내는 바와 같이 표면(23a)이 만곡해 있어도 된다. 어느 경우라도, 직접 전극(23) 자체에 요철 형상이 형성되고, 전해 처리 지그(20)의 표면에는 요철 형상이 형성된다. 또한, 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이 표면(23a)의 볼록 형상의 수도 임의로 설정할 수 있다.

도 13에 나타내는 바와 같이 기체(21)의 표면(21a)이 하방으로 볼록하게 만곡하고 있어도 된다. 이와 같이 기체(21)의 표면(21a)이 만곡함으로써, 전해 처리 지그(20)의 표면에는 요철 형상이 형성된다.

도 9 ~ 도 13의 어느 경우라도, 전해 처리 지그(20)의 표면에 요철 형상이 형성되므로, 상기 실시의 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 도금액(M) 중에 기포가 발생하는 것을 억제하여 도금 처리를 적절히 행할 수 있고, 또한 전해 처리 지그(20)를 도금액(M)으로부터 용이하게 분리할 수 있다.

<2. 제 2 실시의 형태>

이어서, 본 발명의 제 2 실시의 형태에 대하여 설명한다. 도 14는 제 2 실시의 형태에 따른 전해 처리 지그를 구비한, 반도체 장치의 제조 장치의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 이하, 제 2 실시의 형태의 제조 장치(1)에 대하여, 제 1 실시의 형태의 제조 장치(1)와의 상이점을 중심으로 설명한다.

전해 처리 지그(20)에는 표면에서 이면까지 관통하는 관통홀(100)이 형성되어 있다. 관통홀(100)은 직접 전극(23)과 기체(21)를 관통하여, 즉 직접 전극(23)의 표면에서 기체(21)의 이면(21b)까지 관통하여 형성되어 있다. 도 15에 나타내는 바와 같이 관통홀(100)은, 각 직접 전극(23)의 중심부에 형성되어 있다. 또한, 관통홀(100)은 개폐 가능하게 구성되어 있어도 된다.

도 14에 나타내는 바와 같이 관통홀(100)에는, 배관(101)이 접속된다. 배관(101)은 공기를 공급하는 공기 공급원(102)과, 도금액(M)을 공급하는 도금액 공급원(103)에 연통하고 있다. 또한, 배관(101)에는 공기 공급원(102)으로부터의 공기의 공급과 도금액 공급원(103)으로부터의 도금액(M)의 공급을 전환하는 밸브(104)가 마련되어 있다.

또한, 제 2 실시의 형태의 제조 장치(1)에서는 도금액 공급원(103)으로부터 배관(101) 및 관통홀(100)을 거쳐 도금액(M)이 공급되기 때문에, 제 1 실시의 형태에 있어서의 노즐(50) 및 이동 기구(51)를 생략할 수 있다. 또한, 제 2 실시의 형태의 제조 장치(1)의 그 외의 구성은, 제 1 실시의 형태의 제조 장치(1)의 구성과 동일하므로 설명을 생략한다.

먼저, 도 16에 나타내는 바와 같이 이동 기구(40)에 의해 전해 처리 지그(20)를 하강시킨다. 그리고, 단자(22)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨다.

이 후, 밸브(104)에 의해 관통홀(100)을 도금액 공급원(103)에 연통시키고, 도 17에 나타내는 바와 같이 관통홀(100)을 거쳐 전해 처리 지그(20)와 웨이퍼(W)의 사이로 도금액(M)을 공급한다. 그러면, 전해 처리 지그(20)의 웨이퍼(W)측의 면과 웨이퍼(W)의 사이에 존재하는 공기는, 도금액(M)에 의해 전해 처리 지그(20)와 웨이퍼(W)의 사이로부터 외부로 밀려 나온다. 이 때문에, 도금액(M) 중에 기포가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 도 18에 나타내는 바와 같이 전해 처리 지그(20)와 웨이퍼(W)의 사이에 도금액(M)이 충전되고, 직접 전극(23)이 도금액(M)에 접촉한다.

이 후, 간접 전극(24)을 양극으로 하고, 웨이퍼(W)를 음극으로 하여 간접 전극(24)을 양극으로 하고, 웨이퍼(W)를 음극으로 하여 직류 전압을 인가하여, 전계(정전기장)를 형성함으로써, 전해 처리 지그(20)의 표면측으로 음의 하전 입자인 황산 이온(S)을 이동시키고, 웨이퍼(W)의 표면측으로 양의 하전 입자인 구리 이온(C)을 이동시킨다. 또한, 이 간접 전극(24)에 의한 구리 이온(C)의 이동은, 제 1 실시의 형태에 있어서의 공정과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

이 후, 직접 전극(23)을 양극으로 하고, 웨이퍼(W)를 음극으로 하여 전압을 인가하여, 웨이퍼(W)의 표면에 구리 도금(60)을 형성한다. 또한, 이 구리 도금(60)의 형성(구리 이온(C)의 환원)은 제 1 실시의 형태에 있어서의 공정과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

이 후, 전해 처리 지그(20)를 도금액(M)으로부터 분리할 시, 밸브(104)에 의해 관통홀(100)을 공기 공급원(102)에 연통시키고, 도 19에 나타내는 바와 같이 관통홀(100)을 거쳐 전해 처리 지그(20)의 웨이퍼(W)측의 면과 웨이퍼(W)의 사이로 공기를 공급한다. 그러면, 도금액(M)은 공기에 의해 전해 처리 지그(20)와 웨이퍼(W)의 사이로부터 외부로 밀려 나온다. 이 때, 도금액(M)이 전해 처리 지그(20)의 표면에 접촉하는 면적이 작아져, 전해 처리 지그(20)에 작용하는 도금액(M)의 표면 장력을 작게 할 수 있다. 그리고 이 상태에서, 도 20에 나타내는 바와 같이 이동 기구(40)에 의해 전해 처리 지그(20)를 상승시키므로, 전해 처리 지그(20)를 도금액(M)으로부터 분리할 시 필요한 힘을 작게 할 수 있어, 분리를 용이하게 행할 수 있다.

본 실시의 형태에 있어서도, 제 1 실시의 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 도금액(M) 중에 기포가 발생하는 것을 억제하여 도금 처리를 적절히 행할 수 있고, 또한 전해 처리 지그(20)를 도금액(M)으로부터 용이하게 분리할 수 있다.

이상의 실시의 형태에서는, 관통홀(100)은 공기 공급원(102)과 도금액 공급원(103)에 연통하고 있었지만, 다른 공급원을 마련하여 관통홀(100)에 다른 유체를 공급해도 된다.

예를 들면 전해 처리 지그(20)를 도금액(M)으로부터 분리할 시, 전해 처리 지그(20)와 웨이퍼(W)의 사이로 공기를 공급하고 있었지만, 공기 대신에 액체, 예를 들면 물을 공급해도 된다.

또한, 반도체 장치의 제조에 있어, 도금 처리의 전후에는 각종 액 처리가 행해진다. 예를 들면 도금 처리 전에 세정 처리를 행하는 경우, 웨이퍼(W) 상에는 DIW 또는 IPA 등의 세정액이 공급된다. 따라서, 관통홀(100)을 거쳐, 웨이퍼(W) 상에 이러한 세정액 등의 처리액을 공급해도 된다.

또한 이상의 실시의 형태에서는, 관통홀(100)은 공기 또는 도금액(M)을 공급하는 공급홀로서 기능하고 있었지만, 복수의 관통홀(100) 중 일부의 관통홀(100)을, 이들 공기 또는 도금액(M)의 배출홀로서 기능시켜도 된다. 이러한 경우, 전해 처리 지그(20)의 웨이퍼(W)측의 면과 웨이퍼(W)의 사이로 도금액(M)을 공급할 시, 전해 처리 지그(20)와 웨이퍼(W)의 사이에 존재하는 공기는, 배출홀로서 기능하는 관통홀(100)로부터도 배출된다. 또한, 전해 처리 지그(20)를 도금액(M)으로부터 분리할 시, 전해 처리 지그(20)와 웨이퍼(W)의 사이에 존재하는 도금액(M)은, 배출홀로서 기능하는 관통홀(100)로부터도 배출된다. 따라서, 도금액(M) 중의 기포 발생의 억제 효과와 도금액(M)에 대한 전해 처리 지그(20)의 박리성을 더 향상시킬 수 있다.

이상의 실시의 형태의 전해 처리 지그(20)에는, 직접 전극(23)과 기체(21)를 관통하는 관통홀(100)이 형성되어 있었지만, 도 21에 나타내는 바와 같이 관통홀(110)을 더 형성해도 된다. 관통홀(110)은 간극(25)에 있어서 기체(21)의 표면(21a)에서 이면(21b)까지 관통하여 형성된다. 또한, 관통홀(110)은 간극(25)에 있어서 복수 형성된다. 이 관통홀(110)에도, 상술한 공기 공급원(102)과 도금액 공급원(103)이 연통하고, 관통홀(100)과 동일하게 기능한다. 그리고, 관통홀(100)에 더하여 관통홀(110)을 형성함으로써, 도금액(M) 중의 기포 발생의 억제 효과와, 도금액(M)에 대한 전해 처리 지그(20)의 박리성을 더 향상시킬 수 있다.

또한, 전해 처리 지그(20)에는 관통홀(100) 대신에 관통홀(110)만을 형성해도 된다. 또한, 복수의 관통홀(110) 중 일부의 관통홀(120)을, 공기 또는 도금액(M)의 배출홀로서 기능시켜도 된다. 또한, 관통홀(110)도 개폐 가능하게 구성되어 있어도 된다.

<3. 제 3 실시의 형태>

이어서, 본 발명의 제 3 실시의 형태에 대하여 설명한다. 도 22는 제 3 실시의 형태에 따른 전해 처리 지그를 구비한, 반도체 장치의 제조 장치의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다. 이하, 제 3 실시의 형태의 제조 장치(1)에 대하여, 제 1 실시의 형태의 제조 장치(1)와의 상이점을 중심으로 설명한다.

제조 장치(1)에는 제 1 실시의 형태에 있어서의 이동 기구(40) 대신에, 복수의 이동 기구(200)가 마련되어 있다. 이동 기구(200)는 기체(21)의 외연부에 있어서의 일단부(21c)와 타단부(21d)를 개별로 연직 방향으로 이동시킨다. 이동 기구(200)에는 실린더 등의 승강 구동부(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 또한, 이동 기구(200)의 구성은 기체(21)를 승강시키는 것이면 각종 구성을 취할 수 있다.

또한, 제 3 실시의 형태의 제조 장치(1)의 그 외의 구성은, 제 1 실시의 형태의 제조 장치(1)의 구성과 동일하므로 설명을 생략한다.

먼저, 노즐(50)을 이용하여, 웨이퍼(W) 상에 도금액(M)의 액 퍼들을 형성한다. 또한 이 액 퍼들의 형성은, 제 1 실시의 형태에 있어서의 공정과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

이 후, 도 23에 나타내는 바와 같이 이동 기구(200)에 의해, 기체(21)의 일단부(21c)를 타단부(21d)보다 하방에 배치시킨다. 즉, 기체(21)를 수평 방향으로부터 경사시켜 배치한다. 기체(21)의 경사 각도는, 예를 들면 5 도이다. 이 때, 기체(21)의 일단부(21c)는 정해진 처리 위치(처리 높이)에 위치하고 있다.

이어서, 도 24에 나타내는 바와 같이 이동 기구(200)에 의해 기체(21)의 타단부(21d)를 하강시킨다. 이 때, 일단부(21c)는 이동시키지 않고, 기체(21)는 일단부(21c)를 중심으로 상하 방향으로 회동한다. 그리고, 단자(22)를 웨이퍼(W)에 접촉시키고, 또한 직접 전극(23)을 웨이퍼(W) 상의 도금액(M)에 접촉시킨다.

이 때, 전해 처리 지그(20)와 웨이퍼(W)의 사이에 존재하는 공기는, 일단부(21c)측으로부터 타단부(21d)측으로 밀려 나온다. 이 때문에, 도금액(M) 중에 기포가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이 후, 직접 전극(23)을 양극으로 하고, 웨이퍼(W)를 음극으로 하여 전압을 인가하여, 웨이퍼(W)의 표면에 구리 도금(60)을 형성한다. 또한, 이 구리 도금(60)의 형성(구리 이온(C)의 환원)은, 제 1 실시의 형태에 있어서의 공정과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

이 후, 전해 처리 지그(20)를 도금액(M)으로부터 분리할 시, 도 25에 나타내는 바와 같이 이동 기구(200)에 의해 기체(21)의 타단부(21d)를 상승시킨다. 이 때, 일단부(21c)는 이동시키지 않고, 기체(21)는 일단부(21c)를 중심으로 상하 방향으로 회동한다.

이 때, 도금액(M)의 타단부(21d)측에 있어서 전해 처리 지그(20)와의 계면, 즉 타단부(21d)측에 형성되는 도금액(M)과 전해 처리 지그(20)의 사이의 개구부로부터, 공기가 유입된다. 그러면, 도금액(M)이 전해 처리 지그(20)의 표면에 접촉하는 면적이 작아지고, 전해 처리 지그(20)에 작용하는 도금액(M)의 표면 장력을 작게 할 수 있다. 그리고 이 상태에서, 도 26에 나타내는 바와 같이 전해 처리 지그(20)를 도금액(M)으로부터 분리하므로, 분리에 필요한 힘을 작게 할 수 있어, 분리를 용이하게 행할 수 있다.

<4. 다른 실시의 형태>

이상의 실시의 형태에서는, 이동 기구(40)에 의해 전해 처리 지그(20)를 하강시켜, 단자(22)를 웨이퍼(W)에 접촉시키고 있었지만, 제조 장치(1)에 있어서, 구동 기구(11)에 의해 웨이퍼 유지부(10)를 상승시켜도 된다. 혹은, 전해 처리 지그(20)와 웨이퍼 유지부(10)의 양방을 이동시켜도 된다. 또한, 전해 처리 지그(20)와 웨이퍼 유지부(10)의 배치를 반대로 하고, 전해 처리 지그(20)를 웨이퍼 유지부(10)의 하방에 배치해도 된다.

이상의 실시의 형태에서는, 웨이퍼 유지부(10)는 스핀 척이었지만, 이 대신에, 상면이 개구되어, 내부에 도금액(M)을 저류하는 컵을 이용해도 된다.

이상의 실시의 형태에서는, 전해 처리로서 도금 처리를 행하는 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은 예를 들면 에칭 처리 등의 각종 전해 처리에 적용할 수 있다.

또한, 이상의 실시의 형태에서는 웨이퍼(W)의 표면측에 있어서 구리 이온(C)을 환원하는 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은 웨이퍼(W)의 표면측에 있어서 피처리 이온을 산화하는 경우에도 적용할 수 있다. 이러한 경우, 피처리 이온은 음이온이며, 상기 실시의 형태에 있어서 양극과 음극을 반대로 하여 동일한 전해 처리를 행하면 된다. 본 실시의 형태에 있어서도, 피처리 이온의 산화와 환원의 차이는 있으나, 상기 실시의 형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 적합한 실시의 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 청구의 범위에 기재된 사상의 범주 내에서 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하며, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 본 발명은 이 예에 한정되지 않고 각종 태양을 취할 수 있는 것이다.

1 : 제조 장치
20 : 전해 처리 지그
21 : 기체
22 : 단자
23 : 직접 전극
24 : 간접 전극
25 : 간극
40 : 이동 기구
60 : 구리 도금
70 : 홈부
71 : 홈부
72 : 볼록부
100 : 관통홀
110 : 관통홀
200 : 이동 기구
C : 구리 이온
M : 도금액
S : 황산 이온
W : 웨이퍼(반도체 웨이퍼)

Claims

피처리 기판에 공급된 처리액을 이용하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 지그로서,
평판 형상의 기체와,
상기 기체의 표면에 마련되고, 상기 처리액에 접촉하여 상기 피처리 기판과의 사이에서 전압을 인가하기 위한 직접 전극을 가지고,
상기 전해 처리 지그의 표면은 요철 형상을 가지는, 전해 처리 지그.
제 1 항에 있어서,
상기 요철 형상은 상기 전해 처리 지그의 표면 전면에 형성되어 있는, 전해 처리 지그.
제 1 항에 있어서,
상기 직접 전극은 상기 기체의 표면에 복수 마련되고,
상기 요철 형상은 인접하는 상기 직접 전극 간에 간극을 마련함으로써 형성되어 있는, 전해 처리 지그.
제 1 항에 있어서,
상기 요철 형상은 상기 직접 전극의 표면에 볼록부를 마련함으로써 형성되어 있는, 전해 처리 지그.
제 4 항에 있어서,
상기 볼록부는 상기 직접 전극의 표면에 복수 마련되어 있는, 전해 처리 지그.
제 1 항에 있어서,
상기 요철 형상은 상기 기체의 표면이 볼록하게 만곡함으로써 형성되어 있는, 전해 처리 지그.
제 1 항에 있어서,
상기 처리액에 전계를 형성하는 간접 전극을 더 가지는, 전해 처리 지그.
피처리 기판에 공급된 처리액을 이용하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 지그로서,
평판 형상의 기체와,
상기 기체의 표면에 마련되고, 상기 처리액에 접촉하여 상기 피처리 기판과의 사이에서 전압을 인가하기 위한 직접 전극을 가지고,
상기 전해 처리 지그에는 표면에서 이면까지 관통하는 관통홀이 형성되어 있는, 전해 처리 지그.
제 8 항에 있어서,
상기 관통홀은 상기 직접 전극의 표면에서 상기 기체의 이면까지 관통하여 형성된 홀을 포함하는, 전해 처리 지그.
제 8 항에 있어서,
상기 직접 전극은 상기 기체의 표면에 복수 마련되고,
인접하는 상기 직접 전극 간에는 간극이 형성되고,
상기 관통홀은 상기 간극에 있어서의 상기 기체의 표면에서 이면까지 관통하여 형성된 홀을 포함하는, 전해 처리 지그.
제 8 항에 있어서,
상기 처리액에 전계를 형성하는 간접 전극을 더 가지는, 전해 처리 지그.
피처리 기판에 공급된 처리액을 이용하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 지그로서,
평판 형상의 기체와,
상기 기체의 표면에 마련되고, 상기 처리액에 접촉하여 상기 피처리 기판과의 사이에서 전압을 인가하기 위한 직접 전극과,
상기 기체의 일단부와 타단부를 개별로 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구를 가지는, 전해 처리 지그.
제 12 항에 있어서,
상기 처리액에 전계를 형성하는 간접 전극을 더 가지는, 전해 처리 지그.
전해 처리 지그를 이용하여 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 방법으로서,
상기 전해 처리 지그는,
평판 형상의 기체와,
상기 기체의 표면에 마련된 직접 전극을 가지고,
상기 전해 처리 지그의 표면은 요철 형상을 가지고,
상기 전해 처리 방법은,
상기 전해 처리 지그와 상기 피처리 기판을 상대적으로 근접하도록 이동시켜, 상기 직접 전극을 상기 피처리 기판 상의 처리액에 접촉시키는 제 1 공정과,
이 후, 상기 직접 전극과 상기 피처리 기판의 사이에 전압을 인가하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 제 2 공정을 가지고,
상기 제 1 공정부터 상기 제 2 공정에 있어서, 상기 직접 전극이 상기 처리액에 접촉하고 있는 동안 상기 요철 형상의 오목부에는 기체가 존재하는, 전해 처리 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 제 2 공정 후, 상기 전해 처리 지그와 상기 피처리 기판을 상대적으로 멀어지도록 이동시켜 상기 전해 처리 지그를 상기 처리액으로부터 분리하는 제 3 공정을 더 가지고,
상기 제 3 공정에 있어서, 상기 직접 전극이 상기 처리액에 접촉하고 있는 동안 상기 요철 형상의 오목부에는 기체가 존재하는, 전해 처리 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 요철 형상은 상기 전해 처리 지그의 표면 전면에 형성되고,
상기 제 3 공정에서는, 상기 처리액의 외연부에 있어서의 상기 전해 처리 지그와의 계면에 기체가 유입되는, 전해 처리 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 전해 처리 지그는, 상기 처리액에 전계를 형성하는 간접 전극을 더 가지고,
상기 제 2 공정에 있어서, 상기 간접 전극에 전압을 인가하여 상기 처리액에 전계를 형성하고, 상기 처리액 중의 피처리 이온을 기판측으로 이동시킨 후 상기 직접 전극과 상기 피처리 기판의 사이에 전압을 인가하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는, 전해 처리 방법.
전해 처리 지그를 이용하여 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 방법으로서,
상기 전해 처리 지그는,
평판 형상의 기체와,
상기 기체의 표면에 마련된 직접 전극을 가지고,
상기 전해 처리 지그에는 표면에서 이면까지 관통하는 관통홀이 형성되고,
상기 전해 처리 방법은,
상기 전해 처리 지그와 상기 피처리 기판을 상대적으로 근접하도록 이동시켜 상기 전해 처리 지그를 정해진 처리 위치에 배치하는 제 1 공정과,
이 후, 상기 관통홀을 거쳐 상기 전해 처리 지그와 상기 피처리 기판의 사이에 처리액을 공급하고, 상기 직접 전극을 상기 처리액에 접촉시키는 제 2 공정과,
이 후, 상기 직접 전극과 상기 피처리 기판의 사이에 전압을 인가하여 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 제 3 공정을 가지는, 전해 처리 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 제 3 공정 후, 상기 관통홀을 거쳐 상기 전해 처리 지그와 상기 피처리 기판의 사이로 유체를 공급하면서, 상기 전해 처리 지그와 상기 피처리 기판을 상대적으로 멀어지도록 이동시켜 상기 전해 처리 지그를 상기 처리액으로부터 분리하는 제 4 공정을 더 가지는, 전해 처리 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 전해 처리 지그는 상기 처리액에 전계를 형성하는 간접 전극을 더 가지고,
상기 제 3 공정에 있어서, 상기 간접 전극에 전압을 인가하여 상기 처리액에 전계를 형성하고, 상기 처리액 중의 피처리 이온을 기판측으로 이동시킨 후 상기 직접 전극과 상기 피처리 기판의 사이에 전압을 인가하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는, 전해 처리 방법.
전해 처리 지그를 이용하여 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 전해 처리 방법으로서,
상기 전해 처리 지그는,
평판 형상의 기체와,
상기 기체의 표면에 마련된 직접 전극과,
상기 기체의 일단부와 타단부를 개별로 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구를 가지고,
상기 전해 처리 방법은,
상기 기체의 일단부를 타단부보다 상기 피처리 기판측에 배치하여 상기 기체를 수평 방향으로부터 경사시켜 배치한 상태로부터, 상기 이동 기구에 의해 상기 기체의 타단부를 상기 피처리 기판측으로 이동시켜 상기 직접 전극을 상기 피처리 기판 상의 처리액에 접촉시키는 제 1 공정과,
이 후, 상기 직접 전극과 상기 피처리 기판의 사이에 전압을 인가하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는 제 2 공정을 가지는, 전해 처리 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 제 2 공정 후, 상기 이동 기구에 의해 상기 기체의 타단부를 상기 피처리 기판으로부터 분리하도록 이동시켜 상기 전해 처리 지그를 상기 처리액으로부터 분리하는 제 3 공정을 더 가지는, 전해 처리 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 전해 처리 지그는, 상기 처리액에 전계를 형성하는 간접 전극을 더 가지고,
상기 제 2 공정에 있어서, 상기 간접 전극에 전압을 인가하여 상기 처리액에 전계를 형성하고, 상기 처리액 중의 피처리 이온을 기판측으로 이동시킨 후 상기 직접 전극과 상기 피처리 기판의 사이에 전압을 인가하여, 상기 피처리 기판에 전해 처리를 행하는, 전해 처리 방법.